IA gera vírus inéditos em laboratório; veja riscos

Inteligência artificial cria vírus inéditos em laboratório

Pesquisadores do Arc Institute e da Universidade Stanford alcançaram um marco sem precedentes: uma inteligência artificial cria vírus completos que nunca existiram na natureza. Pela primeira vez na história da ciência, máquinas conseguiram desenhar o genoma integral de organismos virais, não apenas fragmentos isolados, mas todas as instruções genéticas necessárias para que o vírus funcione, se multiplique e infecte um hospedeiro específico.

O trabalho revolucionário foi divulgado nesta quinta-feira (6) na renomada revista científica "Science" e representa um passo fundamental no campo da biologia sintética. A pesquisa demonstra que a inteligência artificial cria vírus através da aprendizagem de padrões genéticos complexos, abrindo novas possibilidades para a medicina e a biotecnologia.

Como funciona o sistema Evo de inteligência artificial

O sistema responsável pela criação dos vírus foi denominado Evo e opera de maneira similar ao ChatGPT e outros modelos de linguagem avançados. Enquanto sistemas convencionais aprendem a prever a próxima palavra em uma sequência textual, o Evo foi treinado para antecipar a sequência de "letras" do código genético — as bases A, C, G e T que compõem o DNA.

Para desenvolver essa capacidade, os cientistas alimentaram o sistema com material genético de milhões de organismos, incluindo bactérias, plantas, animais e vírus. Esse treinamento massivo permitiu que a inteligência artificial cria padrões e "aprenda a gramática" dos códigos biológicos, compreendendo as regras que fazem um gene funcionar corretamente ao lado de outro, sem ter sido explicitamente ensinada sobre essas regras.

Bacteriófagos: o alvo seguro para o experimento

Após o treinamento, os pesquisadores direcionaram a IA para criar genomas de bacteriófagos, um tipo específico de vírus que infecta exclusivamente bactérias e é completamente inofensivo para seres humanos. Como referência, utilizaram o ΦX174, um vírus pequeno e extremamente bem documentado na literatura científica.

O genoma do ΦX174 contém cerca de 5.400 letras, quantidade significativamente menor que as aproximadamente 500 mil letras do genoma da bactéria mais simples, e muito inferior às 3 bilhões de letras presentes no DNA humano. Essa escolha refletiu a cautela dos pesquisadores em trabalhar com organismos virais de baixo risco, mantendo os protocolos adequados de segurança laboratorial.

Resultados surpreendentes da criação viral

A inteligência artificial cria vírus gerou centenas de milhares de propostas de genomas diferentes. Os cientistas selecionaram as opções mais promissoras e encomendaram a síntese de aproximadamente 300 delas em laboratórios especializados. Essas estruturas genéticas foram então testadas contra bactérias E. coli para avaliar sua viabilidade.

Os resultados foram impressionantes: 16 desses vírus criados exclusivamente por computador se mostraram viáveis, conseguindo se multiplicar e destruir as bactérias, exatamente como um vírus encontrado na natureza faria. Esse sucesso demonstra que a inteligência artificial cria estruturas funcionais e biologicamente ativas, não meramente simulações teóricas.

Superando resistência bacteriana

O resultado mais notável, porém, ultrapassou as expectativas iniciais. Quando os pesquisadores expuseram os vírus artificiais a bactérias que haviam desenvolvido resistência ao vírus natural ΦX174, uma combinação dos vírus gerados pela inteligência artificial cria conseguiu vencer essa resistência — algo que um coquetel de vírus naturais similares não foi capaz de realizar.

Essa descoberta sugere que no futuro próximo, a tecnologia poderá auxiliar na criação de tratamentos inovadores contra infecções bacterianas que não respondem mais aos antibióticos convencionais, um problema cada vez mais preocupante na medicina contemporânea.

Preocupações com segurança biológica

Embora comemorarem o avanço científico, os próprios pesquisadores e especialistas internacionais em biossegurança apontam riscos potenciais significativos. Se uma inteligência artificial cria vírus consegue reconstruir as regras fundamentais que permitem montar um organismo viral funcional a partir do zero, existe a preocupação legítima de que tecnologias semelhantes possam ser utilizadas maliciosamente para desenhar patógenos mais perigosos, capazes de infectar seres humanos, animais ou plantas.

Para mitigar esses riscos, a equipe de pesquisa adotou uma série rigorosa de precauções. O sistema Evo não recebeu, durante seu treinamento, nenhuma informação genética de vírus que infectam humanos. Além disso, sequências de vírus que atacam outros animais, plantas ou fungos foram deliberadamente excluídas da base de dados de treinamento.

Protocolos de segurança implementados

Todo o trabalho foi realizado no nível de segurança laboratorial recomendado para bacteriófagos, considerados organismos de baixo risco biológico. Os autores do estudo enfatizaram que "os grupos que forem realizar esse tipo de trabalho de desenho de genomas completos devem consultar profissionais de segurança biológica ao longo de todo o projeto".

Entretanto, cientistas ligados à área de biossegurança afirmam que a governança sobre esse tipo de tecnologia — incluindo leis, protocolos e formas de fiscalizar o acesso a ferramentas de inteligência artificial e à síntese de DNA — ainda não avançou no mesmo ritmo acelerado da própria ciência.

Limitações e futuro da pesquisa

É importante ressaltar que os vírus criados nesse experimento estão bem distantes de representar qualquer ameaça à saúde humana. Eles conseguem infectar apenas uma linhagem específica e inofensiva de E. coli utilizada em ambientes de pesquisa laboratorial, com capacidades muito limitadas.

Simon Jackson, pesquisador da Universidade de Waikato que não participou do estudo, afirmou ao Science Media Centre que "este é um trabalho impressionante como prova de conceito", mas acrescentou que "projetar bacteriófagos maiores, controlar de forma confiável quais bactérias eles infectam e comprovar segurança e eficácia em pacientes são etapas que ainda estão por vir".

Também não se trata de criação de "vida artificial". Vírus nem sequer são considerados seres vivos por considerável parte da comunidade científica, já que não conseguem se reproduzir independentemente, apenas dentro de células hospedeiras. Para se chegar a organismos realmente vivos, mesmo os mais simples, reconhece-se que seria necessário um avanço tecnológico muito maior em complexidade.